JPH11170598A - Image forming apparatus - Google Patents
Image forming apparatusInfo
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- JPH11170598A JPH11170598A JP34544897A JP34544897A JPH11170598A JP H11170598 A JPH11170598 A JP H11170598A JP 34544897 A JP34544897 A JP 34544897A JP 34544897 A JP34544897 A JP 34544897A JP H11170598 A JPH11170598 A JP H11170598A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は発光ダイオードアレ
イを用いた露光装置を有する画像形成装置に関し、特に
電子写真方式の画像形成装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus having an exposure device using a light emitting diode array, and more particularly to an electrophotographic image forming apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】画像形成装置において、従来より、複数
の発光領域を有する発光ダイオードアレイを用いて感光
体ドラム上にパターンを形成する露光装置が用いられて
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus, an exposure apparatus for forming a pattern on a photosensitive drum using a light emitting diode array having a plurality of light emitting areas has been used.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら電子写真
方式を用いた画像形成装置の露光部分に発光ダイオード
アレイ（ＬＥＤアレイ）を用いた場合、ＬＥＤアレイ内
の各発光素子の発光量を個別に制御し、露光させること
は困難なため、自然画を印字する際などに必要な階調を
表現することが極めて困難である。However, when a light emitting diode array (LED array) is used for an exposed portion of an image forming apparatus using an electrophotographic system, the light emission amount of each light emitting element in the LED array is individually controlled. Since it is difficult to expose, it is extremely difficult to express the necessary gradation when printing a natural image.
【０００４】本発明は上述の従来例の課題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは階調表現
のできる画像形成装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of expressing gradation.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１にかかる発明は、感光体ドラムを画像デー
タに応答して露光するための光源として発光ダイオード
チップを前記感光体ドラムの軸方向に複数個および複数
列並設した発光ダイオードアレイを具えたことを特徴と
する。According to a first aspect of the present invention, a light emitting diode chip is used as a light source for exposing a photosensitive drum in response to image data. A plurality of light emitting diode arrays and a plurality of light emitting diode arrays are arranged in the axial direction.
【０００６】また請求項２にかかる発明は、請求項１に
おいて、前記複数列の発光ダイオードチップは、発光部
の面積が列毎に異なることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, in the plurality of rows of light emitting diode chips, the area of the light emitting portion differs for each row.
【０００７】さらに請求項３にかかる発明は、請求項１
において、前記発光ダイオードチップの発光量が列毎に
異なることを特徴とする。Further, the invention according to claim 3 is the invention according to claim 1.
, Wherein the light emission amount of the light emitting diode chip is different for each column.
【０００８】さらに請求項４にかかる発明は、請求項１
〜３のいずれかにおいて、前記感光体ドラムの同一ライ
ン上に前記各列の発光ダイオードアレイによって多重露
光させるための制御手段を有することことを特徴とす
る。Further, the invention according to claim 4 is the invention according to claim 1.
In any one of the above items (1) to (3), a control means for performing multiple exposure by the light emitting diode arrays of the respective columns on the same line of the photosensitive drum is provided.
【０００９】さらに請求項５にかかる発明は、請求項１
〜４のいずれかにおいて、前記感光体ドラム上の主走査
方向に隣接した複数の露光部を１つの画素として画像デ
ータを処理する手段を有することを特徴とする。The invention according to claim 5 is the first invention.
In any one of the above-described embodiments, a plurality of exposure units adjacent to each other in the main scanning direction on the photosensitive drum are processed as one pixel to process image data.
【００１０】さらに請求項６にかかる発明は、請求項１
〜４のいずれかにおいて、前記感光体ドラム上の主走査
および副走査方向に隣接した複数の露光部を１つの画素
データとして処理する手段を有することを特徴とする。Further, the invention according to claim 6 is the invention according to claim 1.
In any one of the above-described embodiments, a plurality of exposure units adjacent to each other in the main scanning and sub-scanning directions on the photosensitive drum are processed as one pixel data.
【００１１】さらに請求項７にかかる発明は、請求項１
〜６のいずれかにおいて、前記発光ダイオードチップ
は、該チップ内にシフトレジスタを搭載しており、該チ
ップ内の複数個の発光点が順次転送されることを特徴と
する。Further, the invention according to claim 7 is the invention according to claim 1.
In any one of the above items 6, the light-emitting diode chip has a shift register mounted in the chip, and a plurality of light-emitting points in the chip are sequentially transferred.
【００１２】さらに請求項８にかかる発明は、請求項１
〜６のいずれかにおいて、前記発光ダイオードチップ
は、サイリスタ構造からなる半導体プロセスにより生成
されていることを特徴とする。Further, the invention according to claim 8 is the invention according to claim 1.
In any one of the above items 6, the light emitting diode chip is produced by a semiconductor process having a thyristor structure.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図１乃
至図３及び図１８乃至図２１を参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and FIGS.
【００１４】図１はＬＥＤアレイの発光部を示す図で、
１０１はＬＥＤアレイ、１０２、１０３は基板上の発光
部、１０４は上部電極、１０５はパットである。図２は
本発明のＬＥＤアレイ１０１を示す。図３は本発明のＬ
ＥＤアレイを用いた露光装置を含む画像形成装置の要部
を示す。FIG. 1 is a diagram showing a light emitting portion of the LED array.
101 is an LED array, 102 and 103 are light emitting units on a substrate, 104 is an upper electrode, and 105 is a pad. FIG. 2 shows an LED array 101 of the present invention. FIG. 3 shows L of the present invention.
1 shows a main part of an image forming apparatus including an exposure apparatus using an ED array.
【００１５】図３に示すようにＬＥＤアレイ１０１から
出た光は、ロッドレンズアレー３０１を通り、感光体ド
ラム３０２上に露光され、その後電子写真プロセスを経
て可視化される。As shown in FIG. 3, light emitted from the LED array 101 passes through a rod lens array 301, is exposed on a photosensitive drum 302, and is then visualized through an electrophotographic process.
【００１６】図１８はＬＥＤアレイの各列の発光部を構
成するサイリスタ構造からなる自己走査型発光体チップ
の等価回路を示す図で、１８０１はシフトレジスタ部、
１８０２は発光部、１８０３は負荷抵抗、Ｓ１〜Ｓｎは
シフトレジスタ部１８０１のサイリスタ、ＳＳ１〜ＳＳ
ｎは発光部１８０２のサイリスタを示す。それぞれのサ
イリスタのゲート端子はダイオードＤ１〜Ｄｎを介して
お互いに接統され、また負荷抵抗１８０３を介して電源
ＶＧＡに接続される。電源電圧は各列ともに同一とする
ことができ、この場合、各列の各発光部のサイリスタの
発光量は同一であるが、各列毎に電源電圧を異ならせる
ことも出来、この場合、各列の発光量は異なる。また、
詳細は後述するが、サイリスタの発光部面積を異ならせ
ることによっても発光量は異ならせることができる。FIG. 18 is a diagram showing an equivalent circuit of a self-scanning light-emitting chip having a thyristor structure constituting light-emitting portions of each column of an LED array.
1802 denotes a light emitting unit, 1803 denotes a load resistor, S1 to Sn denote thyristors of the shift register unit 1801, SS1 to SS
n indicates a thyristor of the light emitting unit 1802. The gate terminals of the thyristors are connected to each other via diodes D1 to Dn, and are connected to a power supply VGA via a load resistor 1803. The power supply voltage can be the same for each column. In this case, the light emission amount of the thyristor of each light emitting unit in each column is the same, but the power supply voltage can be different for each column. The light emission amounts of the rows are different. Also,
Although the details will be described later, the light emission amount can also be changed by changing the light emitting area of the thyristor.
【００１７】図１９および図２０は図１８の自己走査型
発光体チップの制御部を示す図である。図１９におい
て、１９０１は発光体チップのドライバ部およびバッフ
ァ部、１９Ａ１〜１９Ａｎ、１９Ｂ１〜１９Ｂｎは２列
配置されたＬＥＤアレーの各列を構成するチップ部（図
１８）である。FIGS. 19 and 20 are views showing a control section of the self-scanning light-emitting chip shown in FIG. In FIG. 19, reference numeral 1901 denotes a driver section and a buffer section of the light-emitting chip, and 19A1 to 19An and 19B1 to 19Bn denote chip sections (FIG. 18) constituting two rows of LED arrays.
【００１８】図２０において、２０Ａ１〜２０Ａｎ、２
０Ｂ１〜２０Ｂｎは各列（１９Ａ，１９Ｂ）の各チップ
部に対応したバッファ部、２００４はデータ分配部、２
００５は画像データ格納部を示す。画像データ格納部２
００５に例えばホストコンピュータから入力された画像
データはデータ分配部２００４によりそれぞれ所定のバ
ッファ部２０Ａ１〜２０Ａｎ、２０Ｂ１〜２０Ｂｎに分
配され、ドライバを介して後述の転送クロックと共にチ
ップ部に供給される。一方の列１９Ａ１〜１９Ａｎに
は、データＤＡＴＡ１Ａ〜ｎＡとクロックφＳＡ〜φ２
Ａが供給され、他方の列１９Ｂ１〜１９Ｂｎにはデータ
ＤＡＴＡ１Ｂ〜ｎＢとクロックφＳＢ〜φ２Ｂが供給さ
れる。クロックとデータとの関係は、図２１に示す通り
である。なお、図１８はチップ部１９Ａ１についてのみ
クロックとデータを示してあるが、他のチップ部も同様
に動作することは容易に理解される。In FIG. 20, 20A1 to 20An, 2
0B1 to 20Bn are buffer units corresponding to each chip unit of each column (19A, 19B), 2004 is a data distribution unit,
Reference numeral 005 denotes an image data storage unit. Image data storage 2
For example, the image data input from the host computer is distributed to predetermined buffer units 20A1 to 20An and 20B1 to 20Bn by the data distribution unit 2004, and is supplied to the chip unit via a driver together with a transfer clock described later. One of the columns 19A1 to 19An includes data DATA1A to nA and clocks φSA to φ2.
A is supplied, and data DATA1B to nB and clocks φSB to φ2B are supplied to the other columns 19B1 to 19Bn. The relationship between the clock and the data is as shown in FIG. Although FIG. 18 shows the clock and data only for the chip section 19A1, it is easily understood that the other chip sections operate similarly.
【００１９】図２１に示すように、転送動作のため転送
クロックφ１Ａ、φ２Ａがカソードに印加される。今Ａ
１でサイリスタＳ１がオンとなり、同時にダイオードＤ
１の両端に電位の差が生じる。この状態でφ２ＡのＡ２
の部分でサイリスタＳ２がオンになる。同時にダイオー
ドＤ２の両端に電圧の差が生じ、φ１ＡのＡ３の部分で
サイリスタＳ３がオンとなる。上記動作を繰り返すこと
により、順次右方向への転送が行われる。またこれに同
期して画像データＤＡＴＡ１Ａを入力することによって
それぞれサイリスタＳ１，Ｓ２，Ｓ３等のオンオフが決
定され、画像データに応答して発光させることができ
る。ＤＡＴＡ２Ａ〜ＤＡＴＡｎＡ，φ１Ｂ，φ２Ｂ，Ｄ
ＡＴＡ１Ｂ〜ＤＡＴＡｎＢの動作タイミングについても
上記と同様であり、例えば１９Ａ１から１９Ａ２，１９
Ａ３へと順次走査していくことによって、１ライン分の
画像データの走査が行われる。As shown in FIG. 21, transfer clocks φ1A and φ2A are applied to the cathode for the transfer operation. Now A
1 turns on the thyristor S1 and simultaneously sets the diode D
A potential difference is generated between both ends of 1. In this state, A2 of φ2A
The thyristor S2 is turned on at the portion. At the same time, a voltage difference occurs between both ends of the diode D2, and the thyristor S3 is turned on at the portion A3 of φ1A. By repeating the above operation, the data is sequentially transferred rightward. Further, by inputting the image data DATA1A in synchronization with this, ON / OFF of the thyristors S1, S2, S3 and the like are determined, and light emission can be performed in response to the image data. DATA2A to DATAnA, φ1B, φ2B, D
The same applies to the operation timings of ATA1B to DATAnB. For example, 19A1 to 19A2, 19
By sequentially scanning to A3, one line of image data is scanned.
【００２０】なお、データＤＡＴＡ１Ａ〜ＤＡＴＡｎ
Ａ，ＤＡＴＡ１Ｂ〜ＤＡＴＡｎＢは１ビットデータであ
り、各ビットの１，０が各サイリスタ（発光体）のオ
ン、オフに対応しており、階調表現の場合は、後述する
ように必要なビットをまとめて１画素を構成し、それ以
外は単体、即ち、各ビットが１画素に対応して用いられ
る。The data DATA1A to DATAn
A and DATA1B to DATAnB are 1-bit data, and 1 and 0 of each bit correspond to ON and OFF of each thyristor (light emitting body). In the case of gradation expression, necessary bits are described later. One pixel is constituted collectively, and the other is used alone, that is, each bit is used corresponding to one pixel.
【００２１】以上のサイリスタ構造からなる自己走査型
発光チップを用いた発光アレーを用いることにより従来
にくらべ小型且つ安価でより高密度な露光装置を提供す
ることができる。また、階調表現の画像出力を可能とす
る。以下の各実施例は、上記構成の露光装置を用いてい
るが、これに限定されるものではない。By using a light-emitting array using a self-scanning light-emitting chip having the above-mentioned thyristor structure, it is possible to provide a small-sized, inexpensive, and high-density exposure apparatus as compared with the prior art. Further, it is possible to output an image in gradation expression. In each of the following embodiments, the exposure apparatus having the above configuration is used, but the present invention is not limited to this.
【００２２】（第１実施例）図４は感光体ドラム３０２
上にＬＥＤアレイにより露光された部分の様子を示す。
４０１は発光部１０２，１０３によって露光された部分
で主走査方向に隣あった２つの露光部をあわせて構成し
た１つの画素を示す。４０２，４０３はそれぞれの露光
部を示す。FIG. 4 shows a photosensitive drum 302 (first embodiment).
The state of the part exposed by the LED array is shown above.
Reference numeral 401 denotes one pixel formed by combining two exposed portions adjacent to each other in the main scanning direction in a portion exposed by the light emitting portions 102 and 103. Reference numerals 402 and 403 indicate respective exposure units.
【００２３】図５は本発明のＬＥＤアレイにより多重露
光された部分の露光量を示す図で、５０１は発光部１０
２の列によって露光された部分、５０２は発光部１０３
の列によって露光された部分であって、正方形で示した
部分が発光部１０２，１０３で露光された部分を示し、
そのうち斜線部は露光された部分、白部は非露光部分を
示す。また、５０３から５０７は部分５０１，５０２を
主走査方向に２つの露光部毎に点線で区分してそれぞれ
の区分内の各露光部の発光パターンの違いから生じる異
なった露光量を示すものである。FIG. 5 is a view showing an exposure amount of a portion subjected to multiple exposure by the LED array of the present invention.
The portion 502 exposed by the second row, 502 is the light emitting portion 103
, And the portions shown by squares represent the portions exposed by the light emitting units 102 and 103,
Of these, the hatched portions indicate exposed portions, and the white portions indicate non-exposed portions. Reference numerals 503 to 507 denote the portions 501 and 502 in the main scanning direction by dividing each of the two exposed portions by a dotted line to indicate different exposure amounts resulting from the difference in the light emission pattern of each exposed portion in each of the portions. .
【００２４】図６は本露光装置により露光され画像形成
された記録媒体上の印字結果を示し、点線で区分された
部分６０１〜６０５のうち６０１で示した部分が一番多
く多重露光された部分すなわち印字が濃い部分であり、
６０２，６０３，６０４と順に印字が薄い部分となり、
６０５は露光されていない部分である。FIG. 6 shows a printing result on a recording medium on which an image is formed by exposing the image by the exposure apparatus, and the portion indicated by 601 out of the portions 601 to 605 divided by the dotted line is the portion subjected to the most multiple exposure. That is, the printing is a dark part,
In the order of 602, 603 and 604, the print becomes a thin portion,
Reference numeral 605 denotes a portion that has not been exposed.
【００２５】次に上記構成による動作を説明すると、画
像パターンデータがホストコンピュータより本画像形成
装置に入力され、図１に示す発光部１０２および１０３
が入力されたパターンに応答して発光する。この時、図
４に示すとおり、主走査方向に隣接した２つのドットに
より１つの画素を形成するデータであれば、これを１つ
のブロックとして画像を形成する。また、発光部１０２
および１０３で感光体の同一箇所を多重露光することに
より、図５に示すとおり感光体の露光量は５段階に変化
させることができ、図６に示すとおり濃度の異なる画像
を形成することができる。隣接した２ドットを１つの画
素としてみなし、これに見合った両像処理を行うことに
より通常の多重露光では３段階の階調表現であったとこ
ろが、これにより、より多くの階調表現のできる画像形
成装置となる。これにより露光された感光体ドラム３０
２はその後通常の電子写真方式のプロセスを経て（図示
せず）用紙にトナーを転写、定着し、一連の動作を終了
する。Next, the operation of the above configuration will be described. The image pattern data is input from the host computer to the image forming apparatus, and the light emitting units 102 and 103 shown in FIG.
Emits light in response to the input pattern. At this time, as shown in FIG. 4, if the data forms one pixel by two dots adjacent in the main scanning direction, an image is formed using this as one block. The light emitting unit 102
By exposing the same portion of the photoreceptor to multiple exposures at steps 103 and 103, the exposure amount of the photoreceptor can be changed in five steps as shown in FIG. 5, and images having different densities can be formed as shown in FIG. . Two adjacent dots are regarded as one pixel, and the two image processes corresponding to the two dots are performed, so that the normal multiple exposure produces three-step gradation expression. It becomes a forming device. The photosensitive drum 30 thus exposed
Then, the toner 2 is transferred and fixed on paper through a normal electrophotographic process (not shown), and a series of operations is completed.
【００２６】以上説明した様に、複数列を配置したＬＥ
Ｄアレイを用い、その各発光部をそれぞれ選択的に点灯
させ、感光体上の主走査方向同一ラインに多重露光し、
かつ主走査方向に隣接した２つのドットを１つの画素と
することによりＬＥＤアレイを用いてもより階調のある
印字結果を得ることができる。As described above, an LE in which a plurality of rows are arranged
Using a D array, each light emitting unit is selectively turned on, and multiple exposure is performed on the same line in the main scanning direction on the photoconductor,
In addition, by using two dots adjacent in the main scanning direction as one pixel, a print result with more gradation can be obtained even if an LED array is used.
【００２７】なお、本発明では階調表現の必要ないデー
タの場合には、露光された各ドットをそのまま単体で用
いることにより画像解像度のより高い印字結果をえるこ
とができる。また、この選択方法をホストコンピュータ
からの指示により実現することも可能である。In the present invention, in the case of data that does not require gradation expression, a printing result with a higher image resolution can be obtained by using each exposed dot as it is. Further, this selection method can be realized by an instruction from the host computer.
【００２８】（第２実施例）第２実施例について図１、
図２、図３、図７、図８および図９に示した発光ダイオ
ード（以下ＬＥＤという）アレイを用いた画像形成装置
について説明する。図７は感光体ドラム３０上２にＬＥ
Ｄアレイにより露光された部分の様子を示す。７０１は
発光部１０２，１０３によって露光された部分で主走査
方向および副走査方向の隣あった４つの露光部をあわせ
て構成した１つの画素を示す。７０２，７０３，７０
４，７０５はそれぞれの露光部を示す。(Second Embodiment) Referring to FIG.
An image forming apparatus using the light emitting diode (hereinafter referred to as LED) array shown in FIGS. 2, 3, 7, 8, and 9 will be described. FIG. 7 shows LE on the photosensitive drum 30.
The state of the portion exposed by the D array is shown. Reference numeral 701 denotes one pixel which is formed by combining four exposure units adjacent to each other in the main scanning direction and the sub-scanning direction in a portion exposed by the light emitting units 102 and 103. 702, 703, 70
Reference numeral 4,705 denotes each exposed portion.
【００２９】図８は本発明のＬＥＤアレイにより多重露
光された部分の露光量を示す図で、８０１，８０４は発
光部１０２の列によって露光された部分、８０２，８０
５は発光部１０３の列によって露光された部分であっ
て、正方形で示した部分が発光部１０２，１０３で露光
された部分を示し、そのうち斜線部は露光された部分、
白部は非露光部分を示す。８０３および８０６は副走査
方向に隣あった露光列を示す。また、８０７から８１５
は部分８０３，８０６を主走査方向に２つの露光部毎に
点線で区分してそれぞれの区分内の各露光部の発光パタ
ーンの違いから生じる異なった露光量を示すものであ
る。図９は本露光装置により露光され画像形成された記
録媒体上の印字結果を示し、点線で区分された部分９０
１〜９０９のうち９０１で示した部分が一番多く多重露
光された部分すなわち印字が濃い部分であり，９０２，
９０３，９０４…と順に印字が薄い部分となり、９０９
は露光されていない部分である。FIG. 8 is a view showing an exposure amount of a portion subjected to multiple exposure by the LED array according to the present invention. Reference numerals 801 and 804 denote portions exposed by the rows of the light-emitting portions 102 and 802 and 80, respectively.
Reference numeral 5 denotes a portion exposed by the row of the light emitting units 103, and a portion indicated by a square indicates a portion exposed by the light emitting units 102 and 103, of which a hatched portion indicates an exposed portion,
White portions indicate non-exposed portions. Reference numerals 803 and 806 denote exposure rows adjacent in the sub-scanning direction. Also, 807 to 815
The portions 803 and 806 are divided by a dotted line in the main scanning direction for each of two exposure portions, and indicate different exposure amounts resulting from the difference in the light emission pattern of each exposure portion in each segment. FIG. 9 shows a printing result on a recording medium on which an image is exposed and formed by the exposure apparatus.
1 to 909, the portion indicated by 901 is the portion subjected to the most multiple exposure, that is, the portion where the printing is dark,
.. 903, 904...
Is a portion that has not been exposed.
【００３０】次に上記構成による動作を説明すると、画
像パターンがホストコンピュータより本画像形成装置に
入力され、図１に示す発光部１０２および１０３が入力
されたパターンに応答して発光する。この時、図７に示
すとおり、主走査方向および副走査方向に隣接した４つ
のドットにより１つの画素を形成するデータであれば、
これを１つのブロックとして画像を形成する。また、発
光部１０２および１０３で感光体の同一箇所を多重露光
することにより図８に示すとおり感光体の露光量は９段
階に変化させることができ、図９に示すとおり濃度の異
なる画像を形成することができる。隣接したドットを１
つの画素としてみなし、これに見合った画像処理を行う
ことにより通常の多重露光では３段階の階調表現であっ
たところが、これにより、より多くの階調表現のできる
画像形成装置となる。続いてこれにより露光された感光
体ドラム３０２はその後通常の電子写真方式のプロセス
を経て（図示せず）用紙にトナーを転写、定着し、一連
の動作を終了する。Next, the operation of the above configuration will be described. An image pattern is input from the host computer to the image forming apparatus, and the light emitting units 102 and 103 shown in FIG. 1 emit light in response to the input pattern. At this time, as shown in FIG. 7, if the data is one that forms one pixel by four dots adjacent in the main scanning direction and the sub-scanning direction,
This is used as one block to form an image. Also, by exposing the same portion of the photoreceptor multiple times with the light emitting units 102 and 103, the exposure amount of the photoreceptor can be changed in nine steps as shown in FIG. 8, and images having different densities are formed as shown in FIG. can do. 1 adjacent dot
It is regarded as one pixel, and by performing image processing corresponding to the three pixels, three-step gradation expression has been performed in normal multiple exposure. However, an image forming apparatus capable of expressing more gradations is obtained. Subsequently, the exposed photosensitive drum 302 is then transferred and fixed on a sheet of paper through a normal electrophotographic process (not shown), and a series of operations is completed.
【００３１】以上説明した様に、複数列を配置したＬＥ
Ｄアレイを用い、その各発光部をそれぞれ選択的に点灯
させ、主走査方向同一ラインに多重露光し、かつ主走査
方向および副走査方向に隣接した４つのドットを１つの
画素とすることによりＬＥＤアレイを用いてもより階調
のある印字結果を得ることができる。As described above, an LE in which a plurality of rows are arranged
By using a D array, each light-emitting portion is selectively turned on, multiple exposure is performed on the same line in the main scanning direction, and four dots adjacent in the main scanning direction and the sub-scanning direction are formed as one pixel. Even with the use of an array, a print result with more gradation can be obtained.
【００３２】なお、本発明では階調表現の必要ないデー
タの場合には、露光された各ドットをそのまま単体で用
いることにより画像解像度のより高い印字結果をえるこ
とができる。また、この選択方法をホストコンピュータ
からの指示により実現することも可能である。In the present invention, in the case of data that does not require gradation expression, a printed result with a higher image resolution can be obtained by using each exposed dot as it is. Further, this selection method can be realized by an instruction from the host computer.
【００３３】（第３実施例）第３実施例について図１
０、図１１、図１２、図１３、図１４および図１５に示
した発光ダイオード（以下ＬＥＤという）アレイを用い
た画像形成装置について説明する。(Third Embodiment) FIG. 1 shows a third embodiment.
An image forming apparatus using the light emitting diode (hereinafter, referred to as LED) array shown in FIGS. 0, 11, 12, 13, 14, and 15 will be described.
【００３４】図１０は本発明のＬＥＤアレイの発光部を
示す図で１００１はＬＥＤアレイ、１００２，１００３
は基板上の異なった面積を持つ発光部であって、その発
光量が異なる。１００４は上部電極、１００５はパット
である。図１１は本発明のＬＥＤアレイを示す。図１２
は本発明の第３実施例に係るＬＥＤアレイ１００１を用
いた露光装置を含む画像形成装置の要部を示す。FIG. 10 is a view showing a light emitting portion of the LED array according to the present invention.
Are light emitting portions having different areas on the substrate, and the light emitting amounts thereof are different. 1004 is an upper electrode and 1005 is a pad. FIG. 11 shows an LED array of the present invention. FIG.
Shows a main part of an image forming apparatus including an exposure apparatus using the LED array 1001 according to the third embodiment of the present invention.
【００３５】図１２に示すようにＬＥＤアレイ１００１
から出た光は、ロッドレンズアレー３０１を通り、感光
体ドラム３０２上に露光され、その後電子写真プロセス
を経て可視化される。As shown in FIG.
Is passed through a rod lens array 301, is exposed on a photosensitive drum 302, and is then visualized through an electrophotographic process.
【００３６】図１３は感光体ドラム３０２上にＬＥＤア
レイにより露光された部分の様子を示す。１３０１は発
光部１００２，１００３によって露光された部分で主走
査方向に隣あった２つの露光部をあわせて構成した１つ
の画素を示す。１３０２，１３０３はそれぞれの露光部
を示す。FIG. 13 shows a portion of the photosensitive drum 302 exposed by the LED array. Reference numeral 1301 denotes one pixel formed by combining two exposure units adjacent to each other in the main scanning direction in a portion exposed by the light emitting units 1002 and 1003. Reference numerals 1302 and 1303 indicate respective exposure units.
【００３７】図１４は本発明のＬＥＤアレイにより多重
露光された部分の露光量を示す図で、１４０１は発光部
１００２の列によって露光された部分、１４０２は発光
部１００３の列によって露光された部分であって、正方
形で示した部分が発光部１００２，１００３で露光され
た部分を示し、そのうち斜線部は露光された部分、白部
は非露光部分を示す。また、１４０３から１４１１は部
分１４０１，１４０２を主走査方向に２つの露光部毎に
点線で区分してそれぞれの区分内の各露光部の発光パタ
ーンの違いから生じる異なった露光量を示すものであ
る。FIG. 14 is a view showing an exposure amount of a portion which has been multiple-exposed by the LED array of the present invention. Reference numeral 1401 denotes a portion exposed by a row of light emitting units 1002; In the drawing, squares indicate portions exposed by the light emitting units 1002 and 1003, of which hatched portions indicate exposed portions and white portions indicate non-exposed portions. Reference numerals 1403 to 1411 denote portions 1401 and 1402 divided by dotted lines in the main scanning direction for each of two exposure portions, and indicate different exposure amounts resulting from the difference in the light emission pattern of each exposure portion in each segment. .
【００３８】図１５は本露光装置により露光され画像形
成された記録媒体上の印字結果を示し、点線で区分され
た部分１５０１〜１５０９のうち１５０１で示した部分
が一番多く多重露光された部分すなわち印字が濃い部分
であり、１５０２，１５０３，１５０４と順に印字が薄
い部分となり、１５０９は露光されていない部分であ
る。FIG. 15 shows a printing result on a recording medium on which an image is formed by exposing the image by the exposure apparatus. Of the parts 1501 to 1509 divided by dotted lines, the part indicated by 1501 is the part which has been subjected to the most multiple exposure. That is, the print is a dark portion, the print becomes a light portion in the order of 1502, 1503, and 1504, and 1509 is a non-exposed portion.
【００３９】次に上記構成による動作を説明すると、画
像パターンがホストコンピュータより本画像形成装置に
入力され、図１０に示す発光部１００２およひび１００
３が入力されたパターンに応答して発光する。この時、
図１３に示すとおり、主走査方向に隣接した２つのドッ
トにより１つの画素を形成するデータであれば、これを
１つのブロックとして画像を形成する。また、発光部１
００２および１００３で感光体の同一箇所を多重露光す
ることにより図１４に示すとおり感光体の露光量は９段
階に変化させることができ、図１５に示すとおり濃度の
異なる画像を形成することができる。即ち、各列ごとの
発光素子の面積が異なり、発光量が異なるＬＥＤアレイ
を用い主走査方向に隣接した２ドットを１つの画索とし
てみなし、これに見合った画像処理を行うことにより通
常の多重露光では３段階の階調表現であったところが、
これにより、より多くの階調表現のできる画像形成装置
となる。これにより露光された感光体ドラム３０２はそ
の後通常の電子写真方式のプロセスを経て（図示せず）
用紙にトナーを転写、定着し、一連の動作を終了する。Next, the operation of the above configuration will be described. An image pattern is input from the host computer to the image forming apparatus, and the light emitting section 1002 and the light emitting section 1002 shown in FIG.
3 emits light in response to the input pattern. At this time,
As shown in FIG. 13, if the data is data forming one pixel by two dots adjacent in the main scanning direction, an image is formed using this as one block. Light emitting unit 1
By performing multiple exposures of the same portion of the photoreceptor in 002 and 1003, the exposure amount of the photoreceptor can be changed in nine steps as shown in FIG. 14, and images having different densities can be formed as shown in FIG. . That is, by using an LED array having a different light emitting element area for each column and a different light emission amount, two dots adjacent in the main scanning direction are regarded as one image, and image processing corresponding thereto is performed to perform normal multiplexing. The exposure used to be a three-step gradation expression,
Thus, an image forming apparatus capable of expressing more gradations is obtained. The exposed photosensitive drum 302 is then subjected to a normal electrophotographic process (not shown).
The toner is transferred and fixed on the paper, and a series of operations is completed.
【００４０】以上説明した様に、複数列を配置したＬＥ
Ｄアレイでかつ各列ごとに発光面積、発光量が異なるＬ
ＥＤアレイを用いそれぞれ選択的に点灯させ、感光体上
の主走査方向同一ラインに多重露光し、かつ主走査方向
に隣接した２つのドットを１つの画素とをすることによ
りＬＥＤアレイを用いてもより階調のある印字結果を得
ることができる。As described above, an LE in which a plurality of rows are arranged
L which is a D array and has a different light emission area and light emission amount for each column
It is also possible to use an LED array by selectively lighting each using an ED array, performing multiple exposure on the same line in the main scanning direction on the photoconductor, and forming two adjacent dots in the main scanning direction into one pixel. A print result with more gradation can be obtained.
【００４１】なお、本発明では階調表現の必要ないデー
タの場合には、露光された各ドットをそのまま単体で用
いることにより画像解像度のより高い印字結果をえるこ
とができる。また、この選択方法をホストコンピュータ
からの指示により実現することも可能である。In the present invention, in the case of data that does not require gradation expression, a printing result with a higher image resolution can be obtained by using each exposed dot as it is. Further, this selection method can be realized by an instruction from the host computer.
【００４２】（第４実施例）第４実施例について図１
０、図１１、図１２、図１６および図１７に示した発光
ダイオード（以下ＬＥＤという）アレイを用いた露光装
置について説明する。(Fourth Embodiment) FIG. 1 shows a fourth embodiment.
An exposure apparatus using the light emitting diode (hereinafter, referred to as LED) array shown in FIGS. 0, 11, 12, 16, and 17 will be described.
【００４３】図１６は感光体ドラム３０２上にＬＥＤア
レイにより露光された部分の様子を示す。１６０１は発
光部１００２、１００３によって露光された部分で主走
査方向おより副走査方向の隣あった４つの露光部をあわ
せて構成した１つの画素を示す。１６０２、１６０３、
１６０４、１６０５はそれぞれの露光部を示す。FIG. 16 shows a portion of the photosensitive drum 302 exposed by the LED array. Reference numeral 1601 denotes one pixel formed by combining four exposed portions adjacent to each other in the main scanning direction and the sub-scanning direction in portions exposed by the light emitting units 1002 and 1003. 1602, 1603,
Reference numerals 1604 and 1605 denote respective exposed portions.
【００４４】図１７は本発明のＬＥＤアレイより多重露
光された部分の露光量を示す図で、１７０１、１７０４
は発光部１００２の列によって露光された部分、１７０
２、１７０５は発光部１００３の列によって露光された
部分であって、正方形で示した部分が発光部１００２，
１００３で露光された部分を示し、そのうち斜線部は露
光された部分、白部は非露光部分を示す。１７０３およ
び１７０６は副走査方向に隣あった露光列を示す。ま
た、１７０７から１７２１は部分１７０３，１７０６を
主走査方向に２つの露光部毎に点線で区分してそれぞれ
の区分内の各露光部の発光パターンの違いから生じる異
なった露光量を示すものである。FIG. 17 is a view showing the exposure amounts of the portions which are subjected to multiple exposure from the LED array of the present invention.
Denotes a portion exposed by the row of the light emitting units 1002, 170
Reference numerals 2 and 1705 denote portions exposed by the rows of the light emitting units 1003, and the portions indicated by squares indicate the light emitting units 1002 and 1002.
Reference numeral 1003 denotes an exposed portion, of which a hatched portion indicates an exposed portion and a white portion indicates a non-exposed portion. Reference numerals 1703 and 1706 denote exposure rows adjacent in the sub-scanning direction. Reference numerals 1707 to 1721 denote portions 1703 and 1706 in the main scanning direction, which are divided by a dotted line for each of two exposure portions, and indicate different exposure amounts resulting from the difference in the light emission pattern of each exposure portion in each segment. .
【００４５】次に上記構成による動作を説明すると、画
像パターンがホストコンピュータより本画像形成装置に
入力され、図１０に示す発光部１００２および１００３
が入力されたパターンに応答して発光する。この時、図
１６に示すとおり、主走査方向および副走査方向に隣接
した４つのドットにより１つの画素を形成するデータで
あれば、これを１つのブロックとして画像を形成する。
また、発光部１００２および１００３で感光体の同一箇
所を多重露光することにより図１７に示すとおり感光体
の露光量は１５段階に変化させることができ、濃度のこ
となる画像を形成することができる。即ち、各列ごとの
発光素子の面積が異なり、発光量が異なるＬＥＤアレイ
を用い主走査方向および副走査方向に隣接した４ドット
を１つの画素としてみなし、これに見合った画像処理を
行うことにより通常の多重露光では３段階の階調表現で
あったところが、これにより、より多くの階調表現ので
きる画像形成装置となる。続いてこれにより露光された
感光体ドラム３０２はその後通常の電子写真方式のプロ
セスを経て（図示せず）用紙にトナーを転写、定着し、
一連の動作を終了する。Next, the operation of the above configuration will be described. An image pattern is input from the host computer to the image forming apparatus, and the light emitting units 1002 and 1003 shown in FIG.
Emits light in response to the input pattern. At this time, as shown in FIG. 16, if the data forms one pixel by four dots adjacent in the main scanning direction and the sub-scanning direction, an image is formed by using this as one block.
Also, by performing multiple exposure of the same portion of the photoreceptor with the light emitting units 1002 and 1003, the exposure amount of the photoreceptor can be changed in 15 steps as shown in FIG. 17, and images having different densities can be formed. . That is, by using LED arrays having different areas of the light emitting elements for each column and different light emission amounts, four dots adjacent in the main scanning direction and the sub scanning direction are regarded as one pixel, and image processing corresponding thereto is performed. Whereas the normal multiple exposure uses three-step gradation expression, this results in an image forming apparatus capable of expressing more gradations. Subsequently, the exposed photosensitive drum 302 is transferred and fixed on a sheet of paper through a normal electrophotographic process (not shown).
A series of operations ends.
【００４６】以上説明した様に、複数列を配置したＬＥ
Ｄアレイを用い、その各発光部をそれぞれ選択的に点灯
させ、主走査方向同一ラインに多重露光し、かつ主走査
方向および副走査方向に隣接した４つのドットを１つの
画素とすることによりＬＥＤアレイを用いてもより階調
のある印字結果を得ることができる。As described above, an LE in which a plurality of rows are arranged
By using a D array, each light-emitting portion is selectively turned on, multiple exposure is performed on the same line in the main scanning direction, and four dots adjacent in the main scanning direction and the sub-scanning direction are formed as one pixel. Even with the use of an array, a print result with more gradation can be obtained.
【００４７】なお、本発明では階調表現の必要ないデー
タの場合には、露光された各ドットをそのまま単体で用
いることにより画像解像度のより高い印字結果をえるこ
とができる。また、この選択方法をホストコンピュータ
からの指示により実現することも可能である。In the present invention, in the case of data that does not require gradation expression, a printing result with a higher image resolution can be obtained by using each exposed dot as it is. Further, this selection method can be realized by an instruction from the host computer.
【００４８】[0048]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、 （１）ＬＥＤアレイを用いた露光装置で階調表現可能な
画像形成装置を提供できる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide (1) an image forming apparatus capable of expressing gradation by using an exposure apparatus using an LED array.
【００４９】（２）ＬＥＤアレイにより感光体の同一箇
所に多重露光されたドットの内、主走査および副走査方
向にそれぞれ隣接したドットを一つの画素として扱うこ
とにより、より多くの階調表現可能な画像形成装置を提
供できる。(2) By treating adjacent dots in the main scanning and sub-scanning directions as one pixel among dots multiple-exposed on the same portion of the photoconductor by the LED array, more gradation can be expressed. A simple image forming apparatus.
【００５０】（３）ＬＥＤアレイを用いることによりレ
ーザ方式の露光装置を有する電子写真方式の画像形成装
置に比べ小型の装置を提供できる。(3) By using the LED array, it is possible to provide an apparatus smaller than an electrophotographic image forming apparatus having a laser type exposure apparatus.
【００５１】（４）カラー出力の電子写真方式画像形成
装置に本発明を用いることにより多値、多階調の画像を
提供できる。(4) By using the present invention in a color output electrophotographic image forming apparatus, a multi-valued, multi-tone image can be provided.
【００５２】（５）ＬＥＤチップ内の複数個の発光点が
順次転送していくいわゆる発光点転送型とすることで、
ＬＥＤによる画素に１対１でワイヤーをつなぐ必要がな
いためにＬＥＤ画素を高密度化しても電流を印加してＬ
ＥＤを発光させるためのワイヤーボンディングの本数を
大幅に低減し、より小型の装置を実現できる。(5) By using a so-called light-emitting point transfer type in which a plurality of light-emitting points in an LED chip are sequentially transferred,
Since it is not necessary to connect wires one-to-one to the LED pixels, even if the density of the LED pixels is increased, the current is applied and L
The number of wire bondings for causing the ED to emit light is greatly reduced, and a smaller device can be realized.
【図１】本発明のＬＥＤチップを示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing an LED chip of the present invention.
【図２】本発明のＬＥＤアレイを示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing an LED array of the present invention.
【図３】本発明の画像形成装置の要部を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a main part of the image forming apparatus of the present invention.
【図４】本発明の第１実施例に係る感光体ドラムに露光
した様子を示す図である。FIG. 4 is a view showing a state in which a photosensitive drum according to the first embodiment of the present invention is exposed.
【図５】本発明の第１実施例に係るＬＥＤアレイの点灯
を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing lighting of the LED array according to the first embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第１実施例に係る印字結果を示す図で
ある。FIG. 6 is a diagram showing a printing result according to the first embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第２実施例に係る感光体ドラムに露光
した様子を示す図である。FIG. 7 is a view showing a state in which a photosensitive drum according to a second embodiment of the present invention is exposed.
【図８】本発明の第２実施例に係るＬＥＤアレイの点灯
を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing lighting of an LED array according to a second embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第２実施例に係る印字結果を示す図で
ある。FIG. 9 is a diagram showing a printing result according to a second embodiment of the present invention.
【図１０】本発明のＬＥＤチップを示す概念図である。FIG. 10 is a conceptual diagram showing an LED chip of the present invention.
【図１１】本発明のＬＥＤチップを示す概念図である。FIG. 11 is a conceptual diagram showing an LED chip of the present invention.
【図１２】本発明の画像形成装置の要部を示す図であ
る。FIG. 12 is a diagram showing a main part of the image forming apparatus of the present invention.
【図１３】本発明の第３実施例に係る感光体ドラムに露
光した様子を示す図である。FIG. 13 is a view showing a state in which a photosensitive drum according to a third embodiment of the present invention is exposed.
【図１４】本発明の第３実施例に係るＬＥＤアレイの点
灯を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing lighting of an LED array according to a third embodiment of the present invention.
【図１５】本発明の第３実施例に係る印字結果を示す図
である。FIG. 15 is a diagram showing a printing result according to a third embodiment of the present invention.
【図１６】本発明の第４実施例に係る感光体ドラムに露
光した様子を示す図である。FIG. 16 is a view showing a state in which a photosensitive drum according to a fourth embodiment of the present invention is exposed.
【図１７】本発明の第４実施例に係るＬＥＤアレイの点
灯を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing lighting of an LED array according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１８】本発明のサイリスタ構造からなる自己走査型
発光体チップの等価回路を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing an equivalent circuit of a self-scanning light-emitting chip having a thyristor structure according to the present invention.
【図１９】発光体の制御部を示す図である。FIG. 19 is a diagram illustrating a control unit of the light emitter.
【図２０】発光体の制御部を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing a control unit of the light emitter.
【図２１】クロックとデータとの関係を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a relationship between clock and data.
１０１，１００１ ＬＥＤアレイ １０２，１０３，１００２，１００３ 発光部 １０４，１００４ 上部電極 １０５，１００５ パット ３０１ ロッドレンズアレー ３０２ 感光体ドラム １８０１ シフトレジスタ部 １８０２ 発光部 １８０３ 負荷抵抗 １８０４，１８０５ サイリスタ 101, 1001 LED array 102, 103, 1002, 1003 Light emitting section 104, 1004 Upper electrode 105, 1005 Pat 301 Rod lens array 302 Photoconductor drum 1801 Shift register section 1802 Light emitting section 1803 Load resistance 1804, 1805 Thyristor
Claims (8)
光するための光源として発光ダイオードチップを前記感
光体ドラムの軸方向に複数個および複数列並設した発光
ダイオードアレイを具えたことを特徴とする画像形成装
置。1. A light emitting diode array comprising a plurality of light emitting diode chips and a plurality of rows arranged in the axial direction of the photosensitive drum as a light source for exposing the photosensitive drum in response to image data. Image forming apparatus.
列毎に異なることを特徴とする画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of rows of light emitting diode chips have light emitting portions having different areas for each row.
を特徴とする画像形成装置。3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the light emitting amount of the light emitting diode chip is different for each column.
オードアレイによって多重露光させるための制御手段を
有することを特徴とする画像形成装置。4. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising control means for performing multiple exposure on the same line of the photosensitive drum by the light emitting diode arrays of the respective columns.
部を１つの画素として画像データを処理する手段を有す
ることを特徴とする画像形成装置。5. An image according to claim 1, further comprising means for processing image data by treating a plurality of exposure units on the photosensitive drum adjacent to each other in the main scanning direction as one pixel. Forming equipment.
た複数の露光部を１つの画素データとして処理する手段
を有することを特徴とする画像形成装置。6. The apparatus according to claim 1, further comprising a unit configured to process a plurality of exposure units adjacent to each other in the main scanning and sub-scanning directions on the photosensitive drum as one pixel data. Image forming device.
スタを搭載しており、該チップ内の複数個の発光点が順
次転送されることを特徴とする画像形成装置。7. The light-emitting diode chip according to claim 1, wherein a shift register is mounted in the chip, and a plurality of light-emitting points in the chip are sequentially transferred. Image forming apparatus.
半導体プロセスにより生成されていることを特徴とする
画像形成装置。8. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the light emitting diode chip is generated by a semiconductor process having a thyristor structure.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34544897A JPH11170598A (en) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | Image forming apparatus |
| US09/157,492 US6184971B1 (en) | 1997-09-26 | 1998-09-21 | Exposure apparatus and image formation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34544897A JPH11170598A (en) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | Image forming apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11170598A true JPH11170598A (en) | 1999-06-29 |
Family
ID=18376669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34544897A Pending JPH11170598A (en) | 1997-09-26 | 1997-12-15 | Image forming apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11170598A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001260411A (en) * | 2000-03-16 | 2001-09-25 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Optical printer head and method of turning on the same |
| JP2002113836A (en) * | 2000-06-30 | 2002-04-16 | Heidelberger Druckmas Ag | Apparatus for forming image on plate and inter-sleeve raster scanning method |
-
1997
- 1997-12-15 JP JP34544897A patent/JPH11170598A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001260411A (en) * | 2000-03-16 | 2001-09-25 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Optical printer head and method of turning on the same |
| JP2002113836A (en) * | 2000-06-30 | 2002-04-16 | Heidelberger Druckmas Ag | Apparatus for forming image on plate and inter-sleeve raster scanning method |
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